DE2408557A1

DE2408557A1 - Einrichtung zur drehmomentuebertragung auf vorzugsweise schlagbohrende werkzeuge

Info

Publication number: DE2408557A1
Application number: DE19742408557
Authority: DE
Inventors: Manfred Bleicher; Joerg Faelchle; Reinhard Dipl Ing Hahner; Wolfgang Dipl Ing Schmid; Karl Dr Ing Wanner
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1974-02-22
Filing date: 1974-02-22
Publication date: 1975-09-04
Also published as: CH608859A5

Description

Einrichtung zur Drehmomentübertragung auf vorzugsweise schlagbohrende Werkzeuge Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Drehmomentübertragung auf vorzugsweise schlagbohrende Werkzeuge, wobei an dem Einsteckende des Werkzeugs, insbesondere eines Bohrers, ein Keilwellenprofil angeordnet ist, welches in ein zugeordnet es Innenkeilwellenprofil einer Werkzeugaufnahmevorrichtung vorzugsweise liner Handwerkzeugmaschine eingeschoben ist.
Es sind bereits Bohrer bekannt, welche ein mit einem Keilwellenprofil versehenes Einsteckende aufweisen. Dieses Keilwellenprofii, dessen Zahnkanten parallel zur Achse des Bohrers verlaufen, hat sich in der Praxis bewährt. Die mit dem bekannten Einsteckende versehenen Bohrer werden in der Hauptsache in Handwerkzeugmaschinen in der Größenordnung ab 10 kg Gewicht verwendet. Es hat sich nun gezeigt, daß bei Verwendung der bekannten Werkzeuge in kleineren Handwerkzeugmaschinen bei ungünstigen Bedingungen wie bei nicht genügendem Andruck der Werkzeugmaschine auf die zu bearbeitende Unterlage das Werkzeug im Gehäuse der Handwerkzeugmaschine momentan von seinem axialen Anschlag abgehoben werden kann.
Schlagenergieverluste und erhöhter Verschleiß der Keilwellenverzahnung sind die Folge.
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung zur Drehmomentübertragung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die bei geringstem Verschleiß der Keilwellenverzahnung das Erreichen einer optimalen Bohrleistung ermöglicht.
Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß die Keilwellenverzahnung als Steilgewinde mit einem in die Drehrichtung weisenden Drall, insbesondere bei Rechtsdrehung mit Rechtsdrall, mit einem Steigungswinkel c< von 75 bis 850 ausgebildet ist.
Das hat den Vorteil, daß ein mit einem erfindungsgemäß ausgestalteten Einsteckende versehenes Bohrwerkzeug im Betrieb dauernd gegen den axialen Anschlag in der Handwerkzeugmaschine hineingezogen wird. Hierdurch arbeitet die Handwerkzeugmaschine, also z.B. ein Bohrhammer, welche einen genau definierten Aufschlagpunkt hat, in dem sie optimal schlägt, ohne energieverzehrende Prellschläge arbeitet.
Als sehr zweckmäßig hat sich erwiesen, daß der Steigungswinkel vs des Stahlgewindes 84 beträgt. Sehr vorteilhaft ist auch, daß die Zahnfußbreite'des Steilgewindes am Einsteckende des Werkzeugs, insbesondere des Bohrers, geringer ist als die Zahnfußbreite des Stahigewindes der Werkzeugaufnahmevorrichtung. Als sehr günstig hat sich erwiesen, daß die Zahnfußbreite am Einsteckende des Werkzeugs zu der der Werkzeugaufnahmevorrichtung in einem Verhältnis von 3 : 4 bis 1 : 2 steht.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus den Ansprüchen, der anschließenden Beschreibung und der Zeichnung.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Diese zeigt in Fig. 1 einen an einem Bohrhammer angeordneten Werkzeughalter mit eingeführtem Werkzeug im Längsschnitt, Fig. 2 einen Bohrer und Fig. 3 einen Schnitt längs III-III der Fig. 1 in stark vergrößerter Darstellung.
Am nur teilweise dargestellten werkstückseitigen Ende des Gehäuses eines Bohrhammers 1 ist ein Werkzeughalter 2 befestigt.
In die konzentrische Aufnahmebohrung 3 des Werkzeughalters ist der Schaft 4 eines Bohrers 5 eingeschoben. Am in die Aufnahmebohrung 3 eingeschobenen Schaft ist in Form einer einzigen Ringnut eine Ausnehmung 6 gebildet, in die ein Verriegelungselement 7 des Werkzeughalters eingreift. Das Verriegelungselement 7 läßt sich durch Axialverschieben einer Hülse 8 aus der Ausnehmung 6 des Werkzeugschafts 4 herausbewegen, so daß der Bohrer 5 aus dem Werkzeughalter 2 herausgezogen werden kann.
Am Einsteckende 9 des Schaftes 4 ist der Bohrer 5 mit einer Einrichtung zur Drehmomentübertragung versehen. Diese Einrichtung wird von einem Keilwellenprofil 10 gebildet, welches in ein zugeordnetes Innenkeilwellenprofil 11 einer Werkzeugaufnahmevorrichtung 12 der Handwerkzeugmaschine eingreift. Die Werkzeugaufnahmevorrichtung 12 bildet das Abtriebsglied für die von der Handwerkzeugmaschine erzeugte Drehbewegung.
Die vom Keilwellenprofil 10 und vom Innenkeilwellenprofil 11 gebildete Keilwellenverzahnung ist als Steilgewinde au-sgebildet. Dieses Steilgewinde hat einen in die Drehrichtung weisenden Drall, also bei Rechtsdrehung der Maschine einen Rechtsdrall. Das Steilgewinde hat einen Steigungswinkel von 840, also einen von der Mittelachse abweichenden Winkel von von 6 . Diese beiden Winkel müssen einander natürlich zu einem rechten Winkel ergänzen. Die Zahnfußbreiten der Steilgewinde des Keilwellenprofils 10 und des Innenkeilwellenprofils 11 sind unterschizdlich groß: Die Zahnfußbreite t10 des Steilgewindes am Einsteckende 9 des Bohrers 5 ist geringer als die Zahnfußbreite t11 des das Innenkeilwellenprofil 11 bildenden Steilgewindes der Werkzeugaufnahmevorrichtung 12. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel verhält sich die Zahnfußbreite t des das Keilwellenprofil 10 bildenden Steilgewindes am Einsteckende 9 des Bohrers zu der Zahnfußbreite t11 der Werkzeugaufnahmevorrichtung 12 wie 2 ; 3. Jedes der beiden die Keilwellenverzahnung bildenden Steilgewinde - Keilwelle:lprofil 10 und Innenkeilwellenprofil 11 - hat acht Zähne 13, 14.
Das hintere, leicht ballig ausgeführte Ende 17 des Schaftes 4 liegt an einem Axialschläge übertragenden Zwischendöpper 18 der Handwerkzeugmaschine an. Der vordere, vor dem Schaft 4 liegende Teil des Bohrers 5 ist in herkömmlicher Weise ausgebildet: An einen mit einer Metallschneide 15 versehenen Bohrkopf schließt sich ein eine Förderwendel zum Abtransport des vom Bohrkopf losgeschlagenen Bohrkleins dienende Förderwendel 16 enthaltender Teil des Bohrers 5 an.
Bei Rotation - im dargestellten Ausführungsbeispiel also Drehung nach rechts - wird der Bohrer 5 durch das von außen auf ihn einwirkende Drehmoment, welches durch die als Steilgewinde ausgeführte Keilwellenverzahnung eine Axialkraft auf dem Bohrer 5 hervo:'ruft, dauernd gegen den vom Zwischendöpper 18 gebildeten Anschlag im Bohrhammer hineingezogen.
Hierdurch wird einerseits der Zwischendöpper 18 ganz in seinen hinteren Endpunkt in die Handwerkzeugmaschine hineingeschoben und andererseits liegt auch der Bohrer 5 mit seinem hinteren Ende 17 satt am Zwischendöpper 18 an. Dies ist von großer Wichtigkeit, da alle j3ohrhämmer, insbesondere mit Luftpolsterschlagwerk, einen definierten Aufschlagpunkt haben und nur in diesem optimal schlagen. Dadurch daß im Moment des Schlages das Bohrwerkzeug am Zwischendöpper 18 anliegt, werden energievernichtende Prellschläge verhindert. Die Bohrleistung kann auf diese Art je nach dem Bohrerdurchmesser um etwa 5 bis 20 % vergrößert werden. Schließlich wird hierdurch der Verschleiß in den Keilwellenverzahnungen gegenüber den bekannten Drehmomentübertragungseinrichtungen erheblich geringer.
Die Zahnfußbreite t11 des als Steilgewinde ausgebildeten Innenkeilwellenprofils 11 i3t breiter als der Zahnfuß t am Einsteckende 9 des Bohrers, da die Werkzeugaufnahmevorrichtung 12 im Bohrhammer von der Lebensdauer her gesehen die Standzeit mehrere Bohrer überstehen muß. Das Verhältnis der Zahnfußbreiten t10 ; t11 kann in einem Bereich von 3 : 4 bis 1 : 2 variieren; im dargestellten Ausführungsbeispiel hat sich ein Verhältnis von 3 : 2 als besonders vorteilhaft erwiesen. Die Zahl der ineinander greifenden Zähne der Keilwellenverzahnung ist ebenfalls auf kleinsten Verschleiß optimiert. Sie soll zwischen 6 und 10 liegen, im beschriebenen'Ausführunesbeispiel beträgt sie 8. Hierdurch wird die Flächenpressung in der Verzahnung einerseits relativ klein gehalten, während die Zähne andererseits trotzdem noch kräftig genug sind und entsprechend tief einsatzgehärtet werden können.
Natürlich muß der Drall des Steilgewindes 10,11 bei linksdrehenden Maschinen nach links gerichtet sein, um den erwünschten Erfolg zu erhalten.

Claims

Ansprüche

1. Einrichtung zur Drehmomentübertragung auf schlagbohrende Werkzeuge, wobei an dem Einsteckende des Werkzeugs, insbesondere eines Bohrers, ein Keilwellenprofil angeordnet ist, welches in ein zugeordnetes Innenkeilwellenprofil einer Werkzeugaufnahmevorrichtung vorzugsweise einer handwerkzeugmaschine eingeschoben ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Keilwellenverzahnung (10,11) als Steilgewinde mit einem in die Drehrichtung weisenden Drall, insbesondere bei Rechtsdrehung mit Rechtsdrall, mit einem Steigungswinkel von von 75° bis 850 ausgebildet ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steigungswinkel X des Steilgewindes (10,11) 840 beträgt.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnfußbreite(t10)des Steilgewindes des Keilwellenprofils (10) am Einsteckende (9) des Werkzeugs (5), insbesondere des Bohrers, geringer ist als die Zahnfußbreite (t1l) des Steilgewindes am lnnenkeilwellenprofil (11) der Werkzeugaufnahmevorrichtung (12).

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnfußbreite (mio) am Einsteckende (9) des Werkzeugs (5) zu der Zahnfußbreite (tii) in der Werkzeugaufnahmevorrichtung (12) in einem Verhältnis von 3 : 4 bis 1 : 2 steht.

5. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnfußbreite (t10) am Einsteckende (9) des Werkzeugs (5) sich zu der Zahnfußbreite (t11) in der Werkzeugaufnahmevorrichtung (12) wie 2 : 3 verhält.

6. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Zähne (13,14) der Steilgewinde des Keilwellenprofils (10) und des Innenkeilwellenprofils (11) 6 bis 10, vorzugsweise 8, beträgt.

L e e r s e i t e